环氧树脂在干摩擦过程中的表面化学效应研究.pdf

第 27 卷 　第 3 期 摩 擦 学 学 报 Vo l 27, 　No 3 2007 年 5月 TR IBOLO GY M ay, 2007 环氧树脂在干摩擦过程中的 表面化学效应研究 1, 2 1, 2 3 2 胡海霞 , 于思荣 , MA Jun , 王玉辉 ( 1. 吉林大学 汽车材料教育部重点实验室 , 吉林 长春 　130025; 2. 吉林大学 材料科学与工程学院 , 吉林 长春 　130025; 3. Center for A dvanced M aterials Techno logy (CAM T) , Schoo l of A ero sp ace, M echan ical and M echatron ic Engineering J07 , U n iversity of Sydney, Sydney, N SW 2006, A u stralia) 摘要 : 研究了环氧树脂在干摩擦下载荷为 49 N 和 98 N 时的摩擦磨损性能及其表面化学效应 ,利用扫描电子显微镜 、 X射线光电子能谱仪和傅立叶变换红外光谱仪对环氧树脂磨损表面的形貌和官能团进行观察与分析. 结果表明:在载 荷 49 N 下环氧树脂表现出良好的耐磨性能 ;在载荷 98 N 下 ,环氧树脂表面磨损较严重且呈脆性剥落 ;环氧树脂在干 摩擦过程中发生的表面化学效应主要是其分子链的断裂和氧化降解 ,其磨损形式主要为疲劳磨损. 关键词 : 环氧树脂 ; 干摩擦 ; 表面分析 ; 摩擦化学 中图分类号 : TQ323. 5; TH 117. 3 文献标识码 : A 文章编号 : (2007) 03024 105 ( ) 　　环氧树脂 EP 是 1种热固型高分子材料 , 由于 究对深入探讨环氧树脂基复合材料的摩擦磨损行 质轻价廉等优点在工程中广泛用于涂料 、胶粘剂及 为 、弄清其机理具有重要意义. 复合材料等领域 [ 1, 2 ] , 同时 , EP 还具有高强度 、高模 本文作者对环氧树脂在干摩擦条件与调质钢对 量 、化学稳定性及尺寸稳定性好和耐腐蚀等 良好的 摩时的摩擦磨损特性进行研究 ,并分析其摩擦化学 综合性能 [ 3 ] , 因此在化工 、电子和航空航天等领域 性质及失效机理 ,期望为进一步拓展其应用领域提 具有广阔的应用前景 [ 4 ] . 近年来 , 各种有机无机填 供实验依据. 料在高分子材料改性方面的应用成为研究热点. Sh i [ 5～7 ] 1　实验部分 等 对无机纳米粒子增强环氧树脂复合材料的滑 动磨损特性进行了研究 ,发现均匀分散的纳米粒子 所用原料为双酚 A 型环氧树脂 , 由澳大利亚悉 可以显著提高其机械和摩擦磨损性能 ; Ru ssell等 [ 8 ] 尼大学航空 、机械与机电学院先进材料技术中心提 发现 ,固化温度对橡胶颗粒改性环氧树脂的形貌和 供 ,其机械性能见表 1. 相分布具有影响 , 同时其韧性随橡胶粒子体积分数 采用 MM 200 型摩擦磨损试验机评价材料的摩 的增大而增加 ; Chang等 [ 9 ] 研究了短炭纤维和纳米 擦磨损性能 ,摩擦副采用环 块接触形式 ,试验过程 TiO2 粒子协同增强环氧树脂基复合材料的摩擦磨